電動式電子膨脹閥是依靠步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動針閥,分直動型和減速型兩種。
(1)直動型 直動型電動式電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)見圖2(a)。該膨脹閥是用脈沖步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動針閥。當(dāng)控制電路的脈沖電壓按照一定的邏輯關(guān)系作用到電機(jī)定子的各相線圈上時,永久磁鐵制成的電機(jī)轉(zhuǎn)子受磁力矩作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,通過螺紋的傳遞,使針閥上升或下降,調(diào)節(jié)閥的流量。直動型電動式電子膨脹閥的工作特性見圖2(b)。
(2)減速型 減速型電動式電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)見圖3(a)。該膨脹閥內(nèi)裝有減速齒輪組。步進(jìn)電機(jī)通過減速齒輪將其磁力矩傳遞給針閥。減速齒輪組放大了磁力矩的作用,因而該步進(jìn)電機(jī)易與不同規(guī)格的閥體配合,滿足不同調(diào)節(jié)范圍的需要。節(jié)流閥口徑為Ф1.6mm的減速型電動式電子膨脹閥工作特性見圖3(b)。
電磁式電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示,它是依靠電磁線圈的磁力驅(qū)動針閥。電磁線圈通電前,針閥處于全開位置。通電后,受磁力作用,針閥的開度減小,開度減小的程度取決于施加在線圈上的控制電壓。電壓越高,開度越小(閥開度隨控制電壓的變化如圖1(b)所示),流經(jīng)膨脹閥的制冷劑流量也越小。電磁式電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)簡單,動作響應(yīng)快,但是在制冷系統(tǒng)工作時,需要一直提供控制電壓。
電子膨脹閥是一種可按預(yù)設(shè)程序進(jìn)入制冷裝置的制冷劑流量的節(jié)流元件。在一些負(fù)荷變化劇烈或運行工況范圍較寬的場合,傳統(tǒng)的節(jié)流元件(如毛細(xì)管、熱力膨脹閥等)已不能滿足舒適性及節(jié)能方面的要求,電子膨脹閥結(jié)合壓縮機(jī)變?nèi)萘考夹g(shù)已得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前對電子膨脹閥的研究大致包括應(yīng)用研究、流量特性、控制策略及算法3個方向。
電子膨脹閥作為一種新型的控制元件,已成為制冷系統(tǒng)智能化的重要環(huán)節(jié),也是制冷系統(tǒng)優(yōu)化得以真正實現(xiàn)重要手段和保證,被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域中。電子膨脹閥的應(yīng)用必將隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展而日趨成熟。
電子膨脹閥是按照預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量,因?qū)儆陔娮邮秸{(diào)節(jié)模式,故稱為電子膨脹閥。它適應(yīng)了制冷機(jī)電一體化的發(fā)展要求,具有熱力膨脹閥無法比擬的優(yōu)良特性,為制冷系統(tǒng)的智能化控制提供了條件,是一種很有發(fā)展前...
從控制實現(xiàn)的角度來看,電子膨脹閥由控制器、執(zhí)行器和傳感器 3 部分構(gòu)成,通常所說的電子膨脹閥大多僅指執(zhí)行器,即可控驅(qū)動裝置和閥體,實際上僅有這一部分是無...
相同制冷量的情況下,電子膨脹閥價格高,電子膨脹閥溫度調(diào)節(jié)準(zhǔn)確,精度高,負(fù)荷波動大的情況下,推薦使用電子膨脹閥
采用電子膨脹閥進(jìn)行蒸發(fā)器出口制冷劑熱度調(diào)節(jié),可以通過設(shè)置在蒸發(fā)器出口的溫度傳感器和壓力傳感器(有時也利用設(shè)置在蒸發(fā)器中部的溫度傳感器采集蒸發(fā)溫度)來采集過熱度信號,采用反饋調(diào)節(jié)來控制膨脹閥的開度;也可以采用前饋加反饋復(fù)合調(diào)節(jié),消除因蒸發(fā)器管壁與傳感器熱容造成的過熱度控制滯后,改善系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì),在很寬的蒸發(fā)溫度區(qū)域使過熱度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。除了蒸發(fā)器出口制冷劑過熱度控制,通過指定的調(diào)節(jié)程序還可以將電子膨脹閥的控制功能擴(kuò)展,如用于熱泵機(jī)組除霜、壓縮機(jī)排氣溫度控制等。此外,電子膨脹閥也可以根據(jù)制冷劑液位進(jìn)行工作,所以除用于干式蒸發(fā)器外,還可以用于滿液式蒸發(fā)器。
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電子膨脹閥基礎(chǔ)知識——電子膨脹閥是按照預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量,因?qū)儆陔娮邮秸{(diào)節(jié)模式,故稱為電子膨脹閥。它適應(yīng)了制冷機(jī)電一體化的發(fā)展要求,具有熱力膨脹閥無法比擬的優(yōu)良特性,為制冷系統(tǒng)的智能化控制提供了條件,是一種很有發(fā)展前途的自控節(jié)能元件。電...
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電子膨脹閥控制設(shè)計 內(nèi)容提要 電子膨脹閥是一種新型節(jié)流機(jī)構(gòu) ,是變頻空調(diào)的關(guān)鍵控制器件, 用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量的大小,代替毛細(xì)管、熱力膨脹閥等截流元件。具 有調(diào)節(jié)精度高,調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點。本文在總結(jié)多年的設(shè)計經(jīng)驗上, 把電子膨脹閥控制的軟硬件設(shè)計的過程和要點進(jìn)行了詳細(xì)的分析和 描述,可以作為電子膨脹閥控制調(diào)節(jié)的設(shè)計參考。 主題詞:空調(diào) 電子膨脹閥 硬件 軟件 正文 一、 電子膨脹閥的工作原理 電子膨脹閥有步進(jìn)電機(jī)型和電磁線圈型兩種結(jié)構(gòu)形式。 電磁線圈 型嚴(yán)格地說是一種電磁膨脹閥。 本文描述的電子膨脹閥指的是步進(jìn)電 機(jī)型。它由閥體、閥芯、波紋管、傳動機(jī)構(gòu)和脈沖步進(jìn)電機(jī)等組成。 脈沖步進(jìn)電機(jī)是驅(qū)動機(jī)構(gòu),波紋管是將制冷劑通道與運動部件隔開, 以防制冷劑泄露。傳動機(jī)構(gòu)的作用是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)殚y芯的 往復(fù)運動。電子膨脹閥的工作原理是, 根據(jù)對過熱度或進(jìn)出口空氣的 溫差,回風(fēng)溫度及其設(shè)定值等多項參數(shù)
電子膨脹閥的介紹
電子膨脹閥是一種可按預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)進(jìn)入制冷裝置的制冷劑流量的節(jié)流元件。在一些負(fù)荷變化較劇烈或運行工況范圍較寬的場合,傳統(tǒng)的節(jié)流元件(如毛細(xì)管、熱力膨脹閥等)已不能滿足舒適性及節(jié)能方面的要求,電子膨脹閥結(jié)合壓縮機(jī)變?nèi)萘考夹g(shù)已得到越來越廣泛的應(yīng)用。
電子膨脹閥主要有四部分組成:
轉(zhuǎn)子:相當(dāng)于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子,其連接閥桿控制閥孔開度大小。
定子:相當(dāng)于同步電子的定子;其將電能轉(zhuǎn)為磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
閥針(芯):其受轉(zhuǎn)子驅(qū)動,端部呈錐形,上下移動進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
閥體:一般采用黃銅制造。
電子膨脹閥吸氣過熱度控制 :
吸氣過熱度控制系統(tǒng)由電子膨脹閥、壓力傳感器、溫度傳感器、控制器組成,工作時,壓力傳感器將蒸發(fā)器出口壓力P1、溫度傳感器將壓縮機(jī)吸氣過熱度傳給控制器,控制器將信號處理后,隨后輸出指令作用于電子膨脹主閥的步進(jìn)電機(jī),將閥開到需要的位置。電子膨脹閥吸氣過熱度控制制冷系統(tǒng)原理圖如下圖所示:
電子膨脹閥的優(yōu)點:
電子膨脹閥從全閉到全開狀態(tài)其用時僅需幾秒鐘,反應(yīng)和動作速度快,開閉特性和速度均可人為設(shè)定;電子膨脹閥可在10%--100%的范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)節(jié),且調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)不同產(chǎn)品的特性進(jìn)行設(shè)定。
各個部件的作用
電子膨脹閥:負(fù)責(zé)根據(jù)接受到的脈沖信號控制膨脹閥開度,保證適量的供液量和合適過熱度。
壓力傳感器:負(fù)責(zé)檢測蒸發(fā)壓力,并將蒸發(fā)壓力值轉(zhuǎn)變成4-20mA的電流信號。
溫度傳感器:可以根據(jù)溫度的不同電阻值也不同。
控制器: 控制器是該系統(tǒng)的核心器件,作用類似于人體大腦??刂破骺梢越邮軌毫鞲衅魉蛠淼?-20mA電流信號,和溫度傳感器的電阻值信號。根據(jù)這些信號,通過內(nèi)部的計算發(fā)出脈沖信號來控制電子膨脹閥的開度,保證系統(tǒng)供液量和過熱度。正常運轉(zhuǎn)時,控制器顯示系統(tǒng)的實際過熱度。
安裝與焊接注意事項
安裝電子膨脹閥時,應(yīng)以閥體及線圈的斷面中心線為軸,且將線圈朝上。在對電子膨脹閥與過濾網(wǎng)焊接時,需對閥體進(jìn)行冷卻保護(hù),使閥主體溫度不超過120℃,并目防止雜質(zhì)進(jìn)入閥體內(nèi)。
另外,火焰不要直對閥體,同時需向閥體內(nèi)部充入氮氣,以防止產(chǎn)生氧化物??刂破鞯妮敵鲭妷罕仨毰c線圈的指定電壓一致。如果所加電壓與指定電壓不符,會出現(xiàn)線圈燒毀,或閥針動作異常等故障。
電子膨脹閥系統(tǒng)調(diào)試
電子膨脹閥:安裝之前必須參考電子膨脹閥廠家的安裝指南,每一個電子膨脹閥包裝那都有一份安裝指南
控制器:按右圖連接對應(yīng)電線,尤其注意電源符合要求
壓力傳感器:壓力傳感器接線必須牢固,壓力接口最好在水平銅管的上方,以免雜質(zhì)堵塞。如果使用過渡銅管連接壓力接口,過渡銅管的長度應(yīng)當(dāng)盡量短。保證壓力傳感器固定牢固,以免運輸震動損壞傳感器。
溫度傳感器: 溫度傳感器必須牢固的緊貼管壁,并用保溫層可靠包裹,同時使用卡篐固定。最好在管道中焊接盲管。溫度傳感器應(yīng)當(dāng)僅僅感受吸氣溫度。溫度傳感器本省的長度如果不夠,續(xù)接的導(dǎo)線長度一般不得超過3米。
調(diào)試準(zhǔn)備:檢查各個線路的連接是否符合對應(yīng)文件的要求;各個部件固定是否正確,電源是否符合要求;給機(jī)組上電;控制器開機(jī)必須設(shè)定的參數(shù)。
節(jié)流機(jī)構(gòu)為了節(jié)能降耗,應(yīng)在不同工況、不同負(fù)荷下保證向蒸發(fā)器的供液量與蒸發(fā)負(fù)荷相匹配。節(jié)能的途徑是及時地控制過熱度(控制液位),實時有效地調(diào)節(jié)流量。電子膨脹閥在過熱度控制(液位控制)、流量調(diào)節(jié)均優(yōu)于傳統(tǒng)的節(jié)流機(jī)構(gòu),而且反應(yīng)速度更快、調(diào)節(jié)范圍更廣,節(jié)能效果更加顯著,有廣闊的應(yīng)用前景。
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步進(jìn)式電子膨脹閥是通過控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動,控制閥門的開啟角來控制制冷劑的流量。常采用四相脈沖直動型電子膨脹閥,當(dāng)控制電路的脈沖電壓按一定的邏輯順序輸入到電子膨脹閥電機(jī)各相線圈上時,電機(jī)轉(zhuǎn)子受磁力矩作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,通過減速齒輪組傳遞動力,并通過傳遞機(jī)構(gòu),帶動閥芯逐步地作直線移動,改變閥口開啟大小,從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)工質(zhì)流量,使制冷系統(tǒng)保持最佳狀態(tài)。
步進(jìn)式電子膨脹閥具有各種膨脹閥的優(yōu)良品質(zhì)。它的步進(jìn)電機(jī)通過減速齒輪組傳遞動力,與波紋管一起對閥芯升程進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于齒輪的減速作用,大大增加了輸出轉(zhuǎn)矩,使得較小的電磁力獲得足夠大的輸出力矩。它的全開脈沖數(shù)為2000脈沖,調(diào)節(jié)更精確,因而調(diào)節(jié)品質(zhì)更好。它的步進(jìn)電機(jī)與齒輪組可以方便地與不同口徑閥體分離,只要更換不同口徑的閥體就可以滿足不同范圍的流量調(diào)節(jié)需要。2100433B
機(jī)房空調(diào)電子膨脹閥與機(jī)房空調(diào)傳統(tǒng)熱力膨脹閥對比:
a.節(jié)能大約8%。
b.控制系統(tǒng)通過電子膨脹閥對制冷循環(huán)的溫度、壓力進(jìn)行精確控制,大大提高控制精度。
c.在室外環(huán)境溫度較低的時候,電子膨脹閥精確控制過熱度,使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。
d.擺脫傳統(tǒng)除濕方式,無需降低循環(huán)風(fēng)量或者關(guān)閉部分蒸發(fā)盤管,使得除濕過程更精確、更可靠、更節(jié)能。
e.機(jī)房空調(diào)電子膨脹閥,再與卡樂的控制器相配合,其控制程序的兼容性可強(qiáng)化電子膨脹閥的功能。
f.這一組件配置了了溫度及壓力傳感器測量過熱度,并通過電子膨脹閥驅(qū)動器的(PID)邏輯控制閥門的開度,確保蒸發(fā)器獲得最大的效率和最合適的過熱度。它不但允許設(shè)備在制冷循環(huán)中測定所有的參數(shù)同時也得到最大度的節(jié)能。
g.可以比一般常用的熱平衡式膨脹閥在更低的溫度運行藉以增加設(shè)備的COP值
h.更精確的調(diào)控運行溫度
i.在恒定氣流量下進(jìn)行除濕功能
j.機(jī)房空調(diào)控制器管理每一空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度控制功能、以及任何報警;